Sprungkrafttraining bei jugendlichen Fußballspielern

Inhaltsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1. Einleitung
1.1 Stand der Forschung
1.2 Methodik

2. Anatomisch- und physiologische Grundlagen
2.1 Bau des Skelettmuskels
2.2 Neuromuskuläre Kopplung
2.3 Motorische Einheit
2.4 Muskelfasertypen
2.5 Dehnungs-Verkürzung-Zyklus
2.6 Wachstumsbedingte Besonderheiten jugendlicher Fußballspieler

3 Die Grundlagen des Krafttrainings
3.1 Die Definition des Begriffs Kraft
3.2 Arten der Muskelarbeit - Arbeitsweisen
3.2.1 Die isometrische Kraftentwicklung
3.2.2 Die konzentrische Kraftentwicklung
3.2.3 Die exzentrische Kraftentwicklung
3.2.4 Die reaktive Kraftentwicklung
3.3 Die Erscheinungsformen der Kraft und ihre Trainingsmethoden
3.3.1 Maximalkraft und Maximalkrafttraining
3.3.2 Die Schnellkraft und Schnellkrafttraining
3.3.3 Reaktivkraft und Reaktivkrafttraining
3.3.4 Kraftausdauer

4 Vertikale Sprungtests
4.1 Squat Jump (SJ)
4.2 Counter Movement Jump (CMJ)
4.3 Drop Jump (DJ)

5. Studien
5.1. Effekte eines reaktiven Sprungkrafttrainings mit und ohne Überkopfziel bei jugendlichen Fußballspielern
5.1.1 Probanden
5.1.2 Untersuchungsdesign
5.1.3 Trainingsprogramm
5.1.4 Untersuchung des Sprungkraftverhaltens
5.1.5 Darstellung der Ergebnisse
5.1.5.1 Bodenkontaktzeit
5.1.5.2 Sprunghöhe
5.2 Maximalhöhen Sprungleistung bei jungen Fußballspielern von verschiedenen Niveau
5.2.1 Stichprobe
5.2.2 Datenaufnahme und Datenbearbeitung
5.2.3 Darstellung der Ergebnisse
5.2.3.1 Ergebnisse der Squat Jump (cm)
5.2.3.2 Drop Jump 20 cm
5.2.3.3 Drop Jump 30 cm
5.2.3.4 Drop Jump 40 cm
5.3 Sprungkraft von jugendlichen Leistungsfußballspielern
5.3.1 Probanden
5.3.2 Versuchsaufbau/ -ablauf.
5.3.3 Versuchsauswertung
5.3.4 Darstellungen der Ergebnisse
5.3.4.1 Die Bodenkontaktzeit
5.3.4.2 Sprunghöhen
5.3.4.2.1 Squat Jump (SJ)
5.3.4.2.2 Counter Movement Jump (CMJ)
5.3.4.2.3 Drop Jump (cm)
5.3.4.3 Die mittlere Sprungfähigkeit in unterschiedlichem Alter

6 Diskussion der Ergebnisse
6.1 Effekte eines reaktiven Sprungkrafttrainings mit und ohne Überkopfziel bei jugendlichen Fußballspielern
6.2 Maximale veritkale Sprunghöhenleistung bei jungendllichen Fußballspielern von verschiedenen Niveaus
6.3 Sprungkraft von jugendlichen Leistungsfußballspielern
6.4 Gegenüberstellung der drei Studien

7 Exemplarische Vergleiche zwischen verschiedenen Sportarten

8 Empfehlung für das Sprungkrafttraining in der Praxis

9 Zusammenfassung

10 Literaturverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Aufbau des Skelettmuskels

Abbildung 2: Darstellung einer motorischen Einheit

Abbildung 3: Strukturierung der Kraft nach den Kontraktionsformen

Abbildung 4: Die dimensionale Struktur der Reaktivkraft

Abbildung 5: Wirkung der Kraftausdauer (LETZELTER 1978)

Abbildung 6: Schematische Darstellung des Bewegungsablaufes beim Squat Jump (SJ)

Abbildung 7: Typischer Kraft-Zeit-Verlauf der vertikalen Bodenreaktionskräfte eines Squat Jumps (SJ)

Abbildung 8: Schematische Darstellung des Bewegungsablaufes beim Counter Movement Jump

Abbildung 9: Typischer Kraft-Zeit-Verlauf der vertikalen Bodenreaktionskräfte eines Counter Movement Jump

Abbildung 10: Schematische Darstellung des Bewegungsablaufes beim Drop Jump (DJ)

Abbildung 11: Typischer Kraft-Zeit-Verlauf der vertikalen Bodenreaktionskräfte eines Drop Jumps (DJ)

Abbíldung 12: Drop Jump mit Ball als Überkopfziel

Abbildung 13: "Freier" Drop Jump ohne Überkopfziel

Abbildung 14: Mittelwerte ± Standartabweichungen der Parameter Bodenkontaktzeit (BKZ) und Sprunghöhe (SH) für die Gesamtgruppe sowie die beiden Trainingsgruppen DJ und DJ+ÜKZ

Abbildung 15: Sprunghöhe (SH) für die Gesamtgruppe sowie die beiden Trainingsgruppen DJ und DJ+ÜKZ

Abbildung 16: Sprungleistung beim Squat Jump (MW±SD) der Elite, Subelite und Recreational

Abbildung 17: Sprungleistung beim Drop Jump (20 cm) (MW±SD) der Elite, Subelite und Recreational

Abbildung 18: Sprungleistung beim Drop Jump (30 cm) (MW±SD) der Elite, Subelite und Recreational

Abbildung 19: Sprungleistung beim Drop Jump (40 cm) (MW±SD) der Elite, Subelite und Recreational

Abbildung 20: Mittelwerte ± Standartabweichungen der Parameter Bodenkontaktzeit (BKZ) für die Gesamtgruppe sowie die MW aller Einzelwerte

Abbildung 21: Sprungleistung beim Squat Jump (MW±SD) für die Gesamtgruppe sowie MW (U9-U19) aller Einzelwerte

Abbildung 22: Sprungleistung beim Counter Movement Jump (CMJ) (MW±SD) für die Gesamtgruppe sowie MW (U9-U19) aller Einzelwerte

Abbildung 23: Sprungleistung beim Drop Jump (DJ) (MW±SD) für die Gesamtgruppe sowie MW (U9-U19) aller Einzelwerte

Abbildung 24: Mittelwerte und Standartabweichungen der Sprunghöhen von Krauersprung (SJ), Strecksprung (CMJ) und Tiefsprung (DJ) von jugendlichen Leistungssportlern verschiedener Disziplinen

Tabellenverzeichnis

Tab. 1: Übersicht über die Unterschiede zwischen den beiden Muskelfasertypen

Tab. 2: Trainingsmethoden zur Verbesserung der Maximalkraft

Tab. 3: Trainingsmethoden zur Verbesserung der Schnellkraft

Tab. 4: Klassifikation von Sprungformen nach Belastungsgraden nach THOMANN, 1993

Tab. 5: Trainingsmethoden zur Verbesserung der Kraftausdauer

Tab. 6: Angaben zu den untersuchten Spielern (MW±SD)

Tab. 7: Mittelwerte ± Standartabweichungen der Parameter Bodenkontaktzeit (BKZ) und Sprunghöhe (SH) für die Gesamtgruppe sowie die beiden Trainingsgruppen DJ und DJ+ÜKZ

Tab. 8: Mittelwerte ± Standartabweichungen der Parameter Sprunghöhe (SH) für die Gesamtgruppe sowie die beiden Trainingsgruppen DJ und DJ+ÜKZ

Tab. 9: Angaben zu den untersuchten Spielern (MW±SD)

Tab. 10: Sprungleistung beim Squat Jump (MW±SD) der Elite, Subelite und Recreational

Tab. 11: Sprungleistung beim Drop Jump (20 cm) (MW±SD) der Elite, Subelite und Recreational

Tab. 12: Sprungleistung beim Drop Jump (30 cm) (MW±SD) der Elite, Subelite und Recreational

Tab. 13: Sprungleistung beim Drop Jump (40 cm) (MW±SD) der Elite, Subelite und Recreational

Tab. 14: Angaben zu den untersuchten Spielern (MW±SD)

Tab. 15: Mittelwerte ± Standartabweichungen der Parameter Bodenkontaktzeit (BKZ) für die Gesamtgruppe sowie die MW aller Einzelwerte

Tab. 16: Sprungleistung beim Squat Jump (MW±SD) für die Gesamtgruppe sowie MW (U9-U19) aller Einzelwerte

Tab. 17: Sprungleistung beim Counter Movement Jump (CMJ) (MW±SD) für die Gesamtgruppe sowie MW (U9-U19) aller Einzelwerte

Tab. 18: Sprungleistung beim Drop Jump (DJ) (MW±SD) für die Gesamtgruppe sowie MW (U9-U19) aller Einzelwerte

Tab. 19: Mittlere „Sprungfähigkeit“ in unterschiedlichem Alter

Tab. 20: Mittelwerte und Standartabweichungen der Sprunghöhen von Krauersprung (SJ), Strecksprung (CMJ) und Tiefsprung (DJ) sowie der Kontaktzeit t beim Tiefsprung von jugendlichen Leistungssportlern verschiedener Disziplinen

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1. Einleitung

In der heutigen Zeit sind die Anforderungen an die Leistungsfähigkeit von Fußballerspielem enorm hoch. Konditionelle Aspekte spielen immer mehr eine entscheidende Rolle, da in den letzten Jahren die Spiele zunehmend schneller und athletischer geworden sind (BISANZ & GERISCH, 2008). „Die Individual- und Teamleistungsfähigkeit im Fußball hängt neben technischen, taktischen und mentalen Einflussgrößen vor allem von konditionell-physischen Faktoren ab. Der moderne Fußball besteht in Hinblick auf die Konditionell- physische Anforderung primär aus explosiv- schnellen und schnellkräftigen Aktionen (Sprint, Sprünge, Schüsse und Zweikampfsituation) “ (SCHLUMBERGER, 2006, S. 125).

Das Krafttraining hat in den letzten Jahren einen immer höheren Stellenwert in der Trainingspraxis bekommen. Sie ist auch im Fußball eine der Grundvoraussetzungen um Leistungsverbesserungen zu erzielen. Das Training der Reaktivkraft hat in der Trainingspraxis eine besondere Bedeutung.

Springen gehört zu den Grundbewegungsformen des Menschen. Diese Bewegungsform ist Bestandteil in verschiedenen Sportarten. Beim Fußball findet diese Bewegungsform vor allem beim Absprung zum Kopfball Verwendung. Trainingsformen, die die Sprungfähigkeit verbessern, sind somit als grundlegende und vielseitigkeitsfördernde Trainingsformen anzusehen.

Die Diagnostik der Sprungkraft wurde in zahlreichen Studien bereits beschrieben. Der Fokus lag in diesen Studien vor allem auf der Beschreibung der Entwicklung von Sprungkraft und in der Leistungs- und Trainingskontrolle. Auch in der Zukunft wird die Diagnostik der Sprungkraft ein bedeutendes Instrument der Trainingswissenschaften bleiben.

Bisher wurden nur wenige Untersuchungen zur Sprungkraftdiagnostik im Jugendalter gemacht. Beispielsweise ist der Einsatz von Vertikalsprüngen bei Jugendlichen nur lückenhaft dokumentiert.

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der „Analyse der Methode des Sprungkrafttrainings bei jugendlichen Fußballspielern. Ziel dieser Arbeit ist es herauszustellen, welchen Einfluss ein vertikales Sprungkrafttraining auf jugendliche Fußballspieler hat.

Um dieser Fragestellung nachzugehen, wird anhand von Literaturrecherchen in einem ersten Schritt eine Einführung in die Anatomie und Physiologie des Muskels gegeben. Folgend werden die Grundlagen der Kraft dargestellt. Weiterhin schließt eine Vorstellung der unterschiedlichen Vertikalsprünge an. In einem zweiten Schritt werden ausgewählte Studien zu diesem Thema analysiert und diskutiert. Daraus wird in einem letzten Schritt ein Vorschlag für die Trainingspraxis abgeleitet.

1.1 Stand der Forschung

Seit der Zeit der alten Griechen haben Trainer und Athleten nach Methoden und Techniken zur Verbesserung von Schnelligkeit und Kraft gesucht. Die Kombination von Schnelligkeit und Kraft ist Schnellkraft, und Schnellkraft spielt bei den meisten sportlichen Fertigkeiten wie zum Beispiel Fußball eine entscheidende Rolle.

Die moderne Geschichte des plyometrischen Trainings ist kurz. Der Einfluss der Polymetrie und ihre Anerkennung als eine sinnvolle Methode zur Verbesserung der Explosivkraft gehen auf die Erfolge der Leichtathleten aus der ehemaligen Sowjetunion zurück. Seit den 1960er Jahren wurde diese Trainingsform zur Verbesserung der Schnelligkeit und der Sprungkraft in der Sowjetunion eingesetzt. VEROSHANSKI experimentierte 1967 erstmals mit Tiefsprüngen und der sogenannten Schockmethode zur Steigerung der reaktiven Fähigkeiten der Sportler. Die übrige Welt wurde erst 1972 auf diese Form des Trainings aufmerksam als VALERI BORZOV im Alter von 20 Jahren olympisches Gold über 100 m in 10,0 s gewann. Diese Zeit wurde zwar nicht ausschließlich durch diese Methoden hervorgerufen, jedoch leistete das polymetrische Training hierbei einen großen Beitrag. Heute wird viel Forschung im Bereich des polymetrischen Trainings betrieben. Es findet Anwendung in den verschiedensten Sportarten. So trainieren z. B. Footballer, Volleyballer, Basketballer, Gewichtheber, Schwimmer und Fußballspieler sowie viele andere Sportler, welche mit schnellkraftbetonten Sportarten zu tun haben, nach dem Prinzip der Polymetrie.

1.2 Methodik

Die vorliegende Arbeit untersucht den Einfluss der Methodik des Sprungkrafttrainings auf die Verbesserung motorischer Leistungsfähigkeiten bei jugendlichen Fußballspielern. Hierzu wurden mithilfe einer nationalen und internationalen Literaturrecherche die Trainingseffekte der unterschiedlichen Methoden zur Verbesserung der Sprungkraft analysiert und dargestellt. Deutschsprachige Datenbanken wie SPOLIT und andere Datenbanken wie GOOGLE SCOLAR wurden dafür verwendet.

In dem theoretischen Teil werden die Grundlagen der Sprungkraft dargestellt. Dabei werden Muskelaufbau, Muskelphysiologie, Grundlagen und Erscheinungsformen der Kraft und ihre Trainingsmethoden sowie vertikale Sprungtests erläutert.

Anschließend werden drei ausgewählte Studien zur Verbesserung der Sprungkraft bei jugendlichen Fußballspielern vorgestellt. Die Studien verwenden unterschiedliche Methoden zur Leistungsverbesserung der Sprungkraft. In der ersten Studie wird u. a. unter Verwendung eines Überkopfziels trainiert. Die zweite Studie vergleicht die Verbesserung der Sprungkraft bei unterschiedlichen Spielerniveaus. Und in der dritten Studie werden unterschiedliche Jahrgangsstufen miteinander verglichen.

Die Ergebnisse werden des Weiteren dargestellt und untereinander verglichen. Es soll hierbei der Frage nachgegangen werden, ob die Untersuchungsergebnisse der Studien Leistungsverbesserungen erzielen? Kann ein spezifisches Sprungkrafttraining mit jugendlichen Fußballspielern zu Sprung-kraft Verbesserungen führen? Und welche Methoden sind hierfür am besten geeignet? Durch die gewonnenen Erkenntnisse sollen anschließend mögliche Empfehlungen entwickelt werden, um die Sprungkraft bei jugendlichen Fußballspielern zu trainieren.

2. Anatomisch- und physiologische Grundlagen

Als Muskel wird ein Gewebe oder Organ bei Tieren und Menschen bezeichnet. Das charakteristische Zeichen für einen Muskel ist die Fähigkeit, sich auf einen Nervenreiz hin zusammenzuziehen (kontrahieren), um so Bewegung zu ermöglichen.

Man unterscheidet zwischen drei verschiedene Arten von Muskelgeweben: Einmal die glatte Muskulatur, dann die Herzmuskulatur und zum Dritten die querstreifte Skelettmuskulatur.

Die glatte Muskulatur besteht aus spindelförmigen Zellen, die jeweils einen Zellkern besitzen. Querstreifen haben diese Zellen nicht, aber man kann ein schwaches Längsstreifenmuster erkennen. Die Reize für die Bewegung der glatten Muskulatur stammen aus dem autonomen Nervensystem, sind also nicht willkürlich steuerbar. Glatte Muskeln kontrahieren sich langsam: ca. 30 Impulse/sec. Hauptsächlich findet man die glatte Muskulatur an den Wänden der inneren Hohlorgane (Magen, Darm, Harnblase) und der Blutgefäße.

Das Herzmuskelgewebe bildet bei Wirbeltieren den größten Teil des Herzens. Die Zellen zeigen Längsstreifen und ein unvollständiges Querstreifenmuster. Von den Skelettmuskelzellen unterscheiden sie sich vor allem durch die in der Mitte liegenden Zellkerne und durch die verzweigten und verflochtenen Fasern. Der Herzmuskel unterliegt nicht dem Willen. Er wird vom autonomen Nervensystem gesteuert, aber diese Impulse können seine Tätigkeit nur anregen oder verlangsamen. Für die rhythmischen Kontraktionen des Herzens sind sie nicht verantwortlich. Dieser Muskeltyp ermöglicht es, dass das Herz unermüdlich - ein Leben lang - arbeiten kann.

Die Skelettmuskulatur besteht aus jeweils einigen Hundert Muskelfasern, die zusammen ein Muskelfaserbündel bilden. Tausende dieser Bündel sind eingelagert in Bindegewebe mit Adern und Nerven aus dem zentralen Nervensystem (Dies ist der Grund, weshalb quergestreifte Muskeln willkürlich kontrahiert werden können; deshalb auch der Name “willkürliche Muskulatur”) und bilden zusammen mit der alles umschließenden Muskelhaut den eigentlichen Muskel. Dieser läuft in eine Sehne aus, welche am Knochen befestigt ist.

Diese Muskelfaserbündel bestehen aus langen Fasern, die von einer Membranhülle (dem Sarcolemm) umgeben sind. Die Fasern wiederum bestehen aus Tausenden von Myofibrillen, die aus Myosin- und Aktinfilamenten aufgebaut sind. Die quergestreiften Muskeln kontrahieren sich schneller: Bis zu 350 Impulse/sec.

Im Gegensatz zu den ersten beiden Muskeltypen kann der Skelettmuskel willkürlich aktiviert werden. Bei diesem Muskeltyp können durch Krafttraining Anpassungen, wie z. B. ein Muskeldickenwachstum oder eine verbesserte Ausdauer erreicht werden. (BERSCHIN, 2012)

2.1 Bau des Skelettmuskels

Ein Skelettmuskel stellt in der Regel die Verbindung zwischen zwei Knochen her, die gleichzeitig durch ein Gelenk verbunden sind. Wie z. B. der Musculus Bizeps brachii. Dieser besteht am Ursprung aus mehreren Strängen (sog. Köpfe). Ein Muskelstrang wiederum besteht aus einzelnen Muskelfasern (= Muskelzellen). Jeder Muskelfaser wird wiederum aus 1.000-2.000 nebeneinanderliegenden Myofibrillen gebildet (SILBERNAGL u. DESPOPOULOS, 1983 & KLEE, 2003). Eine Myofibrille umfasst zahlreiche, hintereinandergeschaltete Sarkomeren (bis zu mehreren Tausend) (LINDEL, 2006). In den Sarkomeren werden die Muskelkontraktionen ausgelöst:

Dabei gleiten bei der Kontraktion dünne (Aktin-) und dicke (Myosin-) Filamente aneinander vorbei. Die Myosinköpfchen binden sich dabei an die Aktinfilamente und dabei verkürzt sich jeder einzelne Sarkomer (Filamente behalten ihre Größe). Bei der Dilatation kehrt sich dieser Zustand wieder um. Um eine stärkere Kontraktion zu erreichen, müssen sich die Köpchen vom Myosinfilament immer wieder lösen, damit die Aktin- und Myosinfilamente nach erneuter Bindung und Abkippung Schritt für Schritt aneinander vorbeigleiten können.

Diesen Vorgang nennt man Brückenbildung; als notwendiger Energieträger wird dafür ATP (Adenosintriphosphat) ge- und verbraucht.

Damit eine Kontraktion ausgelöst wird, muss der Muskel einen Befehl vom Nervensystem bekommen. Die Signale werden in Form von elektrischen und chemischen Reizen übermittelt. Die Beauftragung an die Muskeln findet auf den verschiedenen Ebenen des zentralen Nervensystems (Rückenmarkt und Gehirn) statt. Um über eine motorische Endplatte mit den entsprechend Befehlen einen Muskel zur Kontraktion inervieren zu können, benötigt die Zentrale jedoch zuerst Informationen über den Zustand des Muskels. Dafür sind die Muskel- und Sehnenspindeln zuständig, die Muskellänge und Muskelkraft messen und diese Informationen an die Schaltzentrale übermitteln. Dieser wechselseitige Informationsfluss ist die Voraussetzung dafür, dass die Kraft eines Muskels wie gewollt eingesetzt wird. (BERSCHIN, 2012 S.17)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1 : Aufbau des Skelettmuskels Quelle: (KOCH-REMMELE, 2012, S. 3)

2.2 Neuromuskuläre Kopplung

Das zentrale Nervensystem (ZNS), welches aus Gehirn und Rückenmark besteht, steuert wie bereits erwähnt die Skelettmuskulatur. Das ZNS besteht aus einer Vielzahl von Nerven, in denen Informationen aus der Peripherie aufgenommen, verarbeitet, gespeichert und verteilt werden.

Über afferente Bahnen gelangen Informationen von der Peripherie zum ZNS. Andersherum gelangen Informationen vom ZNS über efferente Bahnen zur Peripherie (BADTKE, 1999).

Motoneurone leiten Erregungen in die Peripherie, zum Beispiel an die Muskelzellen. Über die motorische Endplatte (Synapse) wird die Erregung von den motorischen Nerven auf die Muskelzelle übertragen. Das Potential der Zellmembran der Muskelzelle verändert sich durch die Erregung, sodass sich die Erregung bis hin zum transversalen Tubulussystem und somit in das Innere der Muskelzelle ausbreitet und eine Freisetzung von Kalzium aus dem sarkoplasmatischen Retikulum veranlasst. Der Konzentrationsanstieg des Kalziums im Sarkomer bewirkt eine Freisetzung von Energie, was zu einem „Brückenschlag“ der Aktin- und Myosinfilamente führt. Durch die Verkürzung des kontraktilen Elements kommt es zur Kontraktion des Muskels (BADTKE, 1999).

Entscheidend für die Muskelkontraktion ist die Frequenz der Aktionspotentiale, welche am Muskel eintreffen. Bei niederschwelligen Frequenzen von ca. 5 Hz kommt es nur zu Einzelzuckungen, da das freigesetzte Kalzium zurück in das sarkoplasmatische Retikulum gepumpt wird. Zu einer Summation der Einzelzuckungen kommt es ab einer Reizfrequenz von etwa 10 Hz. Zwischen den Aktionspotentialen bleibt die Kalziumkonzentration erst ab einer schnelleren Reizfrequenz von ca. 20 Hz erhöht. Die Einzelzuckungen werden zunächst zu einem unvollständigen und dann zu einem vollständigen Tetanus (Dauerkontraktion) verschmelzen (BADTKE, 1999).

2.3 Motorische Einheit

Unter einer motorischen Einheit versteht man ein Motoneuron (Nervenzelle), sein Axon, mit all seinen Verbindungen sowie alle von ihm innervierten Muskelfasern (KOCH-REMMELE 2012, S. 8). Am anderen Ende der motorischen Endplatte des Nervs befindet sich die motorische Vorderhornzelle (Motoneurone) (BADTKE 2009, S. 23). Die Vorderhornzellen liegen in den Vorderhörnern der grauen Substanz des Rückenmarks. Sie sind jeweils untereinander und mit höheren Zentren im ZNS über Zellfortsätze (Dendriten) verbunden. Nervenfasern vermitteln dabei zwischen einer motorischen Vorderhornzelle und seinen dazu gehörenden Muskelzellen. Die Nervenfasern werden Neuriten genannt und bestehen aus einem Axon und der Markscheide. Ein Motoneuron hat je einen Neurit, der angekommen am Muskel sich teilt und über die motorische Endplatten Anschluss an unterschiedlich viele Muskelzellen findet. Bei Muskeltypen, die ohne größere Kraft jedoch sehr genau arbeiten müssen, sind an einem Motoneuron 4 bis 20 Muskelzellen geschaltet. Bei Muskeltypen, die weniger genau, dafür aber viel Kraft erzeugen müssen, innerviert ein Motoneuron bis weit über 1000

Muskelzellen (BADTKE 2009, S. 24). Das Motoreuren wird zumeist durch Impulse von höheren Zentren (motorische Hirnrinde), aber auch aus ihrer unmittelbaren Umgebung dazu veranlasst, einen Impuls oder eine Impulsserie über ihren Neuriten in Richtung Muskelfasern abzugeben. Aufgrund der dabei sich verändernden Membranspannung wird dieser Impuls bis zur motorischen Endplatte fortgeleitet. Die Erregung erreicht die Muskelfaser über die Synapse und dies führt letztendlich zu einer Kontraktion des angesprochenen Muskels.

Es ist jedoch nötig, das mehrere motorische Einheiten gleichzeitig erregt werden, um eine Bewegung an einem Gelenk zu bewirken oder Haltearbeit zu leisten. Die Erregung einer einzelnen motorischen Einheiten am Muskel würde für sich nichts bewirken, selbst wenn sie an über 1000 Fasern angeschlossen wären. Nie arbeiten in einem Muskel alle Muskelfasern (und damit alle motorischen Einheiten) gleichzeitig. Niemals sind selbst in einem Erregungsmuster, das die Fasern in der Arbeit abwechseln lässt, alle motorischen Einheiten einbezogen (BADTKE, 2009).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1 : Darstellung einer motorischen Einheit Quelle: (KOCH-REMMELE, 2012, S. 9)

2.4 Muskelfasertypen

Beim Menschen ist jeder Muskel mosaikartig aus verschiedenen motorischen Einheiten zusammengesetzt, welche anhand ihrer Kontraktionsgeschwindigkeit und Ermüdungsresistenz typisiert werden können. Die menschliche Skelettmuskulatur setzt sich aus unterschiedlichen Fasertypen zusammen. Nach ihrer menachnischen Kontraktionsfähigkeit lassen sie sich stark vereinfacht in zwei Typen unterteilen:

-Schnelle Muskelfasern, auch als phasische, weiß, A- oder FT (fast-twich)-Fasern und
-langsame Muskelfaser, auch als tonisch, rote, B- oder ST (slow-twitch)-Fasern bezeichnet.

In der nachfolgenden Übersicht sind die Unterschiede zwischen den beiden Muskelfaserarten zusammengestellt:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab. 1: Übersicht über die Unterschiede zwischen den beiden Muskelfasertypen

Niedrige Verschmelzungsfrequenz für die Entstehung eines verschmolzenen Tetanus (nach GROSSER et al,. 1987, S. 103).

An einer motorischen Einheit gehören alle Muskelfasern demselben Zelltyp an, jedoch gibt es keinen Muskel, der nur aus einem Fasertyp besteht. Es sind immer schnelle und langsame Fasern vorhanden, deren Zusammensetzung schwankt jedoch von Muskel zu Muskel und von Person zu Person.

Personen mit einem hohen Prozentsatz schneller Fasern, in der für die Tätigkeit benötigten Muskulatur, sind in der Lage, höhere maximale Kräfte (VIITASALO & KOMI, 1978), schnellere Kraftanstiege (VIITASALO & KOMI, 1978) und - bezogen auf die Beinstreckmuskulatur - höhere Sprungleistung zu erzielen (BOSCO & KOMI, 1979 und VIITASALO & BOSCO, 1982) als Personen mit überwiegend langsamen Muskelfasern.

Aus trainingsmethodischer Sicht ist dabei die Frage interessant, in wie weit ein Fasertyp durch ein spefizisches Training sich verändern kann. Der Wechsel vom langsamen zum schnellem Typ ist durch Training kaum zu erzwingen, jedoch ist durch ein Ausdauertraining ein Wechsel sehr wohl möglich (HOWALD, 1985). Der Wechsel kann aber nur durch ein tägliches mehrstündiges Training vollzogen werden und hat den Nachteil, dass er umkehrbar zu seien scheint. (HOWALD, 1985).

Währenddessen ist eine Vergrößerung des kontraktilen Potentials an schnellen Fasern in einem Muskel durch ein spezifisches Krafttraining mit hohen Kontraktionsgeschwindigkeiten und maximalen dynamischen Krafteinsätzen zu erzielen (vgl. HOLLMANN & HETTINGER, 1980, S. 44). Durch so ein spezifisches Krafttraining werden überwiegend die phasischen Muskelfasern gefordert, was zu einer Vergrößerung ihrer Querschnittsfläche führt (vgl. 1980, S. 40).

2.5 Dehnungs-Verkürzung-Zyklus

Der Muskel arbeitet in natürlichen Situationen wie Hüpfen, Laufen und Springen wenig in isolierten Bewegungsformen, sondern vielmehr in einer Kombination von konzentrischer und exzentrischer Beanspruchung.

Im sogenannten Dehnungs-Verkürzungs-Zyklus (DVZ) sichern sowohl parallelelastische Strukturen im Muskelgewebe wie auch serienelastische Komponenten der Sehnen „die Möglichkeit für eine effektive Speicherung von elastischer Bewegungsenergie während des reaktiven Bewegungsablaufs im Dehnungsverkürzungszyklus“ (GOLLHOFER & GRUBER & TAUBE, 2009, S. 46).

Die Muskelarbeit lässt sich in drei unterschiedliche Kontraktionsformen einteilen: Konzentrisch (Überwindend), Exzentrisch (Nachgebend) und Isometrisch (Statisch). Exteme Kräfte - wie beispielsweise die Schwerkraft - verlängern den Muskel und kontrahieren diesen exzentrisch. Darauffolgend wird der Muskel in der konzentrischen Phase verkürzt (GOLLHOFER et al., 2009, KOMI, 2003). Durch das Zusammenspiel bei der Speicherung von elastischer Bewegungsenergie in den parallelelastischen Strukturen des Muskelgewebes, mit den serienelastischen Komponenten der Sehnen und die Voraktivierung des Muskels sowie durch die Reflexeigenschaften des Dehnungsreflexes kann im DVZ eine höhere Leistung generiert werden im Vergleich zu rein konzentrischer Muskelarbeit (GOLLHOFER et al., 2009; KOMI, 2003). Für die Durchführung eines Counter Movement Jump wird vor allem in den elastischen Komponenten der einzusetzenden Muskulatur die Energie bereitgestellt (KOMI, 2003). Währenddessen wird beim Drop Jump nur wenig Bewegungsenergie gespeichert, da sich das Muskel-Sehnensystem nur wenig verändern muss. Hier ist die Rolle der Voraktivierung des Muskels und der Muskeldehnungsreflex der ausschlaggebende Faktor (KOMI, 2003). Die Voraktivierung der Muskulatur ermöglicht es, dass vor dem Auftreffen auf den Boden die Gelenke der unteren Extremität vorversteift sind, wodurch sich der der Muskel verlängert (GOLLHOFER et al., 2009). Aus einem voraktivierten Zustand beginnt der Muskel seine exzentrische Verlängerung. Der Muskeldehnungsreflex setzt dann in diesem Muskel an und verstärkt dadurch die neuronale Versorgung der Motoneurone, was letztendlich iu einer höheren Leistung gipfelt (GOLLHOFER et al. 2009. & KOMI, 2003). Jedoch wird bei einer zu hohen Dehnungsgeschwindigkeit über den Golgi-Sehnen-Reflex die Reflexaktivität gehemmt. Die Überführung von der exzentrischen in die konzentrische Bewegungsphase muss sehr schnell erfolgen, damit gewährleistet ist, dass es einen positiven Nutzen des Muskeldehnungsreflexes gibt. Dies ist der Grund, warum bei Bewegungen im kurzen DVZ - wie beim Drop Jump - Bodenkontaktzeiten von 200 ms nicht überschritten werden sollen.

2.6 Wachstumsbedingte Besonderheiten jugendlicher Fußballspieler

Ein beachtenswerter Aspekt ist die Entwicklungsphase der jugendlichen Spieler, denn innerhalb der Fußballmannschaft varrieren die unterschiedlichen Entwicklungsstufen. Das biologische Alter eines „normal Entwickelten“ ist entsprechend dem kalendarischen. Hingegen zeigen Frühentwickler eine beschleunigte und Spätentwickler eine verzögerte körperlichen Entwicklung auf. Die kann bis zu mehreren Jahren divergieren. Trotzallem entwickeln sich die Organe, das Skelett und die organische Leistungsfähigkeit gleichmäßig (WEINECK, 2010).

Durch den Beginn der Pubertät folgen tiefgreifende Einschnitte in der psychophysischen Entwicklung der Jugendlichen. Denn aufgrund des unterschiedlichen Eintrittalters in die Pubertätsphase entstehen hinsichtlich des Trainings in einer Gruppe oder im Klassenverband von kalendarisch Gleichaltrigen unterschiedliche Trainingseffekte, da das kalendarische und biologische Alter bis zu sieben Jahre differieren kann (WEINECK, 2010).

Bei Mädchen beginnt die erste puberale Phase mit 11 bis 12 Jahren und dauert bis zum Alter von 13 bis 14 bzw. bei Jungen beginnt diese Phase mit 12 bis 13 Jahren und dauert bis zum Alter von 14 bis 15 Jahren an (WEINECK, 2010, S. 185). Diese Entwicklung kann eine starke psychische Unausgewogenheit zur Folge haben. Nach WEINECKE (2010) müssen die sich entwickelnde Sexualität, die sichtbaren Proportionsverschiebungen wie Längenwachstum und Zunahme der Muskelmasse und die hormonelle Instabilität erst einmal psychisch verkraftet und aufgearbeitet werden. Typische Merkmale dieser Entwicklungsphase sind kritisches Verhalten, Zweifel an bestehenden Autoritäten, der Wunsch nach Selbstständigkeit und Unabhängigkeit, die Distanzierung von Erwachsen und die Zuwendung zu Gleichaltrigen. WEINECK (2010) sieht bei der Gestaltung eines sportlichen Trainings gegenseitige Respektierung, demokratisches Mitspracherecht und aktive Mitarbeit erforderlich. Zudem verschiebt sich die Interessenlage. Die sportliche Betätigung kann in dieser Phase an Stellenwert verlieren.

Gleichzeitig entwickeln sich geistige und körperliche Fähigkeiten wie z. B. die Verbesserung der Krafteigenschaften, des Spielverständnisses usw., die bei einem zielgerichteten und altersangemessenen Training die Basis für weitere Leistungsverbesserungen bilden können. Nach BISANZ & VIETH (1995) sind für die jungen Spieler beim Sporttreiben auch noch andere Aspekte von Wichtigkeit, wie der Wunsch nach Abwechslung, sozialen Kontakten, Entspannung, Geselligkeit etc. Die jungen Spieler möchten Spaß, Freude und ihren natürlichen Bewegungsdrang ausleben.

Zwischen der Geburt und dem Erwachsenenalter sinkt die Wachstumsgeschwindigkeit. Lediglich in der Pubertätsphase beschleunigt sich das Wachstum noch einmal. Wie bereits erwähnt, findet dieser Wachstumsschub bei Jungen zwischen dem 13. und 15. Lebensjahr statt (WEINECK, 2010). Allerdings findet dieser Wachstumsschub in den verschiedenen Skelettabschnitten zeitlich versetzt statt. Er setzt zuerst bei Händen und Füssen, dann bei Unterarm und Unterschenkel ein. Schließlich folgen die Oberarme und Oberschenkel. In den unterschiedlichen Altersstufen treten unterschiedliche Wachstumsintensitäten der Körpersegmente ein. Parallel dazu verändern sich die Körperproportionen, die in bestimmten Alters- und Entwicklungsstufen typisch ausfallen (WEINECK, 2010). Durch die enorme Gewichts- und Größenzunahme können Verschlechterungen des Last-Kraftverhältnisses als Folge eintreten.

Das sportliche Training sollte dieser Entwicklungsphase angepasst werden. In dieser Entwicklungsphase ist es wichtig, die Motivation der Jugendlichen zu erhalten, zu stärken oder zurückzugewinnen. Beispielhaft seien hier ein breitgefächertes und belastungsdosiertes Trainingsangebot genannt (WEINECK, 2010).

3 Die Grundlagen des Krafttrainings

Der Mensch benötigt für jede Bewegung den Einsatz von Kraft. Jede Bewegung ist abhängig von der Fähigkeit Kraft zu entwickeln. Unterschieden wird hier die Größe und Art der benötigen Kraft für eine Bewegung. Bei einem Fußballspieler sind andere Kraftparameter wichtig als bei einem Gewichtheber.

Die bestimmenden Faktoren der Kraft finden sich im neuromuskulären System (vgl. LETZELTER 1986, S. 37), dazu gehören die Muskelmasse, die Faserzusammensetzung und das Innervationsverhalten.

3.1 Die Definition des Begriffs Kraft

Die Definition des Kraftbegriffes unterscheidet Kraft zum einen als physikalische Größe und zum anderen als motorische Eigenschaft. Kraft als physikalische Größe F stellt ein Maß dar, für die Einwirkung von einem Körper auf einen anderen (SCHMIDTBLEICHER, 1984). Verursacht sie Beschleunigungen oder Verzögerungen frei beweglicher Massen, reden wir von einer dynamischen Wirkung; deformiert sie festgehaltene Massen, bezeichnet man dies als statische Wirkung (WITTEKOPF, 1981): Kraft lässt sich auf der Grundlage der physikalischen Gesetze beschreiben. Entsprechend dem 1. Newtonschen Gesetz ist Kraft das Produkt aus Masse mal Beschleunigung: Kraft (F) = Masse (m) x Beschleunigung (a). Die Kraft wird durch den Betrag, die Wirkungsrichtung und den Angriffspunkt vollständig bestimmt. Maßeinheit der Kraft ist Newton (N). Kraft als motorische Eigenschaft stellt eine grundlegende motorische Fähigkeit dar. Sie wird als Kraftfähigkeit bezeichnet und zusammen mit Ausdauer und Schnelligkeit in die Gruppe der konditionellen Fähigkeiten eingeordnet (vgl. WITTEKOPF u. a. 1981, S. 225). Die Kraftfähigkeit stellt eine Leistungsvoraussetzung dar, bei der mittels Muskeltätigkeit äußere Widerstände überwunden bzw. äußere Kräfte entgegenwirkt werden kann. Sie ist das Ergebnis von morphologisch-physiologischen und neurophysiologischen Einflüssen, die je nach der zu bewältigen Aufgabe einen unterschiedlich großen Beitrag zur situationsadäquaten Kraftentfaltung liefern (vgl. SCHMIDTBLEICHER 1984, S. 1785).

3.2 Arten der Muskelarbeit - Arbeitsweisen

Sportliche Aktionen können grob in Bewegungs- und Haltarbeit unterteilt werden. Bewegungsarbeit kann nachgebend und überwindend, während Haltearbeit nur statisch erfolgen kann, je nachdem was die Bewegungsaufgabe erfordert. Da es sich bei der Bewegungsarbeit um einen dynamischen Prozess handelt.

Die Kontraktionsform der Muskulatur wird in der folgenden Abbildung 3 dargestellt. Sie ist strukturiert nach den Arbeitsweisen der Muskulatur bzw. den muskulären Kontraktionsformen, wobei folgende Definition als am aussagekräftigsten erscheint: „Kraft ist die Fähigkeit des Nerv-Muskel-Systems, durch Muskeltätigkeit äußere Kräfte und Widerstände zu überwinden (dynamisch konzentrisch), zu halten (statisch bzw. isometrisch), oder ihnen entgegenzuwirken (dynamisch exzentrisch)“ (STEMPER, 2003, S.79; in Anlehnung an EHLENZ

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3 : Strukturierung der Kraft nach den Kontraktionsformen
(BOECKH-BEHRENS & BUSKIES, 2010, S. 21).

Den unterschiedlichen äußeren Bedingungen entsprechend unter denen sich ein Muskel kontrahiert, sind bezogen auf den Ansatz und Ursprung des Muskels, ist die Kraftentwicklungen in isometrischer, konzentrischer, exzentrischer sowie in reaktiver Form als eine Kombination von exzentrischer und konzentrischer Arbeit zu beobachten.

3.2.1 Die isometrische Kraftentwicklung

Bei der isometrischen oder auch statischen Kraftentwicklung kommt es zu keiner Annäherung von Ansatz und Ursprung des Muskels. Bei isometrischer Kontraktion bleibt die Länge zwischen Ansatz und Ursprung des Muskels während der Kontraktion konstant (GOLLHOFER, 1987), weder Muskellänge noch Gelenkwinkel verändern sich. Lediglich die Muskelspannung erfährt eine Veränderung. Der Muskel leistet Haltearbeit.

3.2.2 Die konzentrische Kraftentwicklung

Bei der konzentrischen Kraftentwicklung kommt es während der Kontraktion zur Verkürzung des Muskels, d. h. Ansatz und Ursprung nähren sich einander. Der Muskel überwindet dabei einen Widerstand, er leistet positive Arbeit. Die Last des äußeren Wiederstandes bestimmt dabei die Geschwindigkeit, mit der diese Verkürzung erfolgt. Der Zusammenhang zwischen der zu überwindenden Last (p) und der maximalen Verkürzungsgeschwindigkeit (v) kann durch die hyperbolische Funktion der HILL'schen Gleichung beschrieben werden. Je höher die zu überwindende Last ist, desto geringer ist dir maximale Verkürzungsgeschwindigkeit des Muskels (GOLLHOFER, 1987).

Ein Grenzfall wird erreicht, wenn die zu überwindende Last, d. h. der äußere Widerstand so groß wird, dass keine dynamisch überwindende Arbeit verrichtet werden kann. (GOLLHOFER, 1987, S. 18).

3.2.3 Die exzentrische Kraftentwicklung

Bei der exzentrischen Kraftentwicklung wird der aktivierte Muskel gegen seinen Widerstand gedehnt. Ansatz und Ursprung entfernen sich voneinander. Der Muskel leistet nachgehende (negative) Arbeit. Im Vergleich zur isometrischen und konzentrischen Kontraktion kommt es bei der exzentrischen Arbeitsweise zu deutlich höheren Kraftentwicklungen (BÜHRLE, 1985). Als Ursachen werden von BÜHRLE (1985) die Elastizität des Muskel-Sehnen-Systems und ein verändertes Innervationsverhalten genannt.

3.2.4 Die reaktive Kraftentwicklung

Wird bei der Verrichtung einer Arbeit der konzentrischen Kontraktion des Muskels eine exzentrische vorgeschaltet, so spricht man von reaktiver Kraftentwicklung. Das Ergebnis einer derartigen Arbeitsweise, auch als Dehnungs-Verkürzungs-Zyklus bezeichnet, ist eine höhere Kraftentwicklung in der konzentrischen Phase. Bei sportlichen Bewegungsabläufen ist diese Art der Kraftentwicklung dominierend, insbesondere bei Sprüngen und beim Sprint.

3.3 Die Erscheinungsformen der Kraft und ihre Trainingsmethoden

Die allgemeine Leistungsvoraussetzung “KRAFT“ erfahrt in der Praxis eine Unterteilung in drei Anwendungsformen, die sich hinsichtlich Krafthöhe und Zeitdauer der eingesetzten Kraft unterscheiden und zwar in die

(1) Maximalkraft,
(2) Schnellkraft,
(3) Kraftausdauer.

3.3.1 Maximalkraft und Maximalkrafttraining

Der Mensch ist in der Lage, willentlich nur einen Teil seiner ihm insgesamt zur Verfügung stehenden Kraft zu mobilisieren. Der Rest, die sogenannt autonome Reserve, ist nur in Extremsituationen oder durch Doping sowie durch Elektrostimulation zu mobilisieren. Das gesamte Kraftpotential, das im Muskel oder in einer Synergistengruppe angelegt ist, bezeichnet man als Absolutkraft. Die Maximalkraft ist von der Absolutkraft sowie der willkürlichen Aktivierungsfähigkeit abhängig.

Hierzu gibt es verschiedene Definitionen wie beispielsweise “Maximalkraft ist die höchste mögliche Kraft, die das Nervensystem bei maximaler willkürlicher Anstrengung auszuüben vermag. Wird sie gegen einen unüberwindbaren Widerstand erbracht, so bezeichnet man sie als statisch oder isometrisch, anderenfalls als dynamisch“ (LETZELTER & LETZELTER, 1986, S. 67), oder “die Willkürlich gegen einen Widerstand ausgeübt werden kann“ (EHLENZ & GROSSER & ZIMMERMANN, 1985, S. 62).

In der Literatur werden bei der Maximalkraft oft zwischen einer dynamischen und einer statischen Form unterschieden, was nach BÜHRLE (1985) nicht gerechtfertigt ist, da dimensionsanalytisch beiden Formen nur eine motorische Eigenschaft, nämlich die “Maximalkraft“ zugrunde liegt. Vor allem bei vereinfachten koordinativen Bedingungen und bei hochtrainierten Kraftsportlern, die den Bewegungsablauf koordinativ sehr gut beherrschen, konnten hohe Korrelationen zwischen der dynamischen und der statischen Maximalkraft festgestellt werden (BÜHRLE, 1985).

Man muss jedoch die Maximalkraft von der Absolutkraft (absolute Kraft) unterscheiden, auch wenn einige Autoren (z. B. ROTH & GOLD, 1969) beide Begriffe synonym verwenden. Die Absolutkraft ist definiert durch das gesamte kontraktile Potential eines Muskels oder einer Synergistengruppe (BÜHRLE & SCHMIDTBLEICHER & RESSEL, 1983, S. 11). Die Absolutkraft wird folgendermassen definiert: Absolutkraft ist die Summe aus Maximalkraft und Kraftreserven. Im Gegensatz zur Maximalkraft kann sie nicht willkürlich eingesetzt und aktiviert werden. Sie kann nur realisiert werden, wenn alle eingebundenen motorischen Einheiten synchron und mit höchster Frequenz innerviert werden.

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